Question

我正在尝试为n-ary树构建搜索功能。以下是节点类的用法：

class node(object):
  """docstring for node"""
  def __init__(self, val=''):
    self.val = val #value of the node
    self.subtrees = [] #list of subtree node objects

以下是我如何调用搜索功能的代码：

temp_search(root, "1")

并且有一个节点的值为“1”。我希望在成功搜索时返回节点对象。

以下是我实施的第一个搜索功能：

#temp_search v0.1
def temp_search(node, key):
    if node.val == key:
        print 'Found', node
        return node
    for subtree in node.subtrees:         
        return temp_search(subtree, key)

上面的内容返回'None'，它从未打印过'Found'

现在我修改了一下：

#temp_search v0.2
def temp_search(node, key):
    if node.val == key:
        print 'found', node
        return node
    for subtree in node.subtrees:         
        temp_search(subtree, key)

虽然它返回'None'但它仍然打印'Found'。好的，那是一些改进。

所以我意识到即使在返回节点之后，循环也在每个子树对象上运行。这有任何意义吗？因为我认为一旦它返回了某些东西，它应该出来了吗？所以再次修改它：

#temp_search v0.3
def temp_search(node, key):
    if node.val == key:
        print 'Found', node
        return node       
    for subtree in node.subtrees:         
        temp = temp_search(subtree, key)
        if temp:
            return temp

同样我实现了这样的多搜索[即它应该返回其值与key]

匹配的所有节点

#temp_multi_search v0.1
def temp_multi_search(some_node, key, result=[]):
    if some_node.val == key:
        print 'found', some_node
        return result.append(some_node)
    for subtree in some_node.subtrees:         
        temp = temp_multi_search(subtree, key, result)
        if temp:
            result.append(temp)
    return result

我会在上面调用这样的函数：

temp_multi_search(root, "1")

但我的结果是：

[<__main__.node object at 0x101eb4610>, [...], [...], [...], [...], [...], [...], [...], <__main__.node object at 0x101eb47d0>, [...], [...], [...], [...]]

所以它附加了空列表（？）。这就是我修复它的方法：

#temp_multi_search v0.2
def temp_multi_search(some_node, key, result=[]):
    #result = []
    if some_node.val == key:
        print 'found', some_node
        return result.append(some_node)
    for subtree in some_node.subtrees:         
        temp = temp_multi_search(subtree, key, result)
        if isinstance(temp, node):
             result.append(temp)
    return result

现在我会得到正确的预期结果：

[<__main__.node object at 0x10b697610>, <__main__.node object at 0x10b6977d0>]

以下是我的问题：

为什么temp_search v0.1失败了？当遍历每个子树时，找到搜索结果时，返回该值。为什么循环没有被终止？
在temp_search v0.2中，我在for循环中没有return语句。那么这里有什么不同呢？由于找到了对象，但如何成功返回？
我是否以正确的方式实施了temp_search v0.3？有什么改进吗？
为什么temp_multi_search v0.1失败？
我是否以正确的方式实施了temp_multi_search v0.2？有什么改进吗？

以下是我的想法：

我认为for循环只运行一次。它仅在第一个子树中进行搜索（递归），如果项目不存在则返回它返回none。我通过发送第一个子树中存在的值
这里for循环在每个子树上成功运行，这就是它能够找到节点的原因。但是如何让它返回节点而不是temp_search v0.3的其他方法呢？我发现temp_search v0.3 less pythonic
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我认为它失败了，因为返回temp会是一些列表，所以只是将它追加到结果中。
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Answer 1

你的答案是对的。由于第一个子树上的函数调用总是返回（无论是否找到值），它都不会检查下一个子树。
你没有return语句，所以在函数结束时Python会隐式插入return None
这已经是最佳选择了。没有单一的Python语句可以做到这一点。
添加了列表（非空列表！），因为您执行return result，因此父函数调用将接收结果列表（结果）。然后它将附加到result的本地副本，然后返回。
您可以通过不将result作为参数来改善这一点：

#temp_multi_search v0.25
def temp_multi_search(some_node, key):
    result = []                    # Line 1
    if some_node.val == key:
        print 'found', some_node
        result.append(some_node)   # Line 2
    for subtree in some_node.subtrees:         
        result.extend(temp_multi_search(subtree, key)) # Line 3
    return result

说明：

它将首先检查根节点上的值，如果它不匹配，我们不会将该节点附加到搜索结果，否则，我们将其添加到我们的结果中（这只包含它自己）。接下来我们检查每个子树。

现在，我们已经知道函数temp_multi_search(subtree, key)将在该树上返回所有出现次数。因此，在我们对每个孩子调用temp_multi_search(subtree, key)之后，我们将在该子树中找到的结果扩展到我们到目前为止的结果中（可能包含了之前孩子的结果）。

在迭代所有孩子的最后，我们返回结果。

示例：

假设我们在下面的树中查找数字1，并期望该函数返回所有出现的内容。

          0
   _______|________
   |      |       |
   1      2       3
  _|_    _|_   ___|___
  | |    | |   |  |  |
  1 4    1 5   6  1  7

首先我们打电话给temp_multi_search(root,1)。它不是1，所以result现在仍然是空的。

接下来我们检查每个子树：

子级1：节点值匹配，因此我们将其添加到结果中（在第2行）。现在说我们有result = [node1]。然后检查每个子树：
- GrandChild 1：节点值匹配，因此我们将其添加到结果中（在第2行）。没有更多的子树。返回[node2]。 Child 1调用会将结果[node2]扩展到结果[node1]（第3行）。所以Child 1现在有[node1, node2]。
- GrandChild 2：节点值不匹配。没有更多的子树。返回[]。子1扩展空列表，所以没有变化。
孩子2：不匹配。检查每个子树：
- GrandChild 3：比赛。添加到结果（第2行）。没有更多的子树。返回[node5]。儿童2成为[node5]（第3行）。
- GrandChild 4：不匹配。没有更多的子树。返回[]。孩子2仍然是[node5]。
孩子3：不匹配。检查每个子树：
- GrandChild 5：不匹配。没有更多的子树。返回[]
- GrandChild 6：匹配添加到结果（第2行）。返回[node9]。子3将其扩展为[node9]（第3行）
- GrandChild 7：不匹配。没有更多的子树。返回[]。

在每个提到的步骤结束时，返回的结果将通过第3行扩展到Root结果。因此，在步骤1之后，根结果为[node1, node2]。在第2步之后，根结果为[node1, node2, node5]。在第3步之后，根结果为[node1, node2, node5, node9]。

然后在检查所有孩子后，返回结果。

使用python搜索n-ary树的函数

1 个答案: